6918

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромаг...

Русский

2013-01-10

41.5 KB

100 чел.

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (ЭМС РЭС).

Причины, вызывающие обострение проблемы ЭМС:

  •  возрастает общее число одновременно действующих РТУ, в особенности устанавливаемых на подвижных объектах;
  •  повышается мощность радиопередатчиков, достигая для некоторых типов радиосредств десятков мегаватт;
  •  расширяются полосы частот, используемые многими современными радиосредствами;
  •  повышается загрузка диапазона радиочастот, притом, что многие участки уже сейчас сильно перегружены;
  •  шире внедряются электронные средства автоматического управления, контроля, диагностики на основе аналоговой и цифровой техники;
  •  увеличивается оснащенность подвижных объектов средствами радиоэлектроники, при повышении плотности компоновки аппаратуры;
  •  ухудшаются условия функционирования РЭС летательных аппаратов, так как они оказываются в зоне прямой видимости увеличивающегося числа наземных РЭС, расположенных на значительной территории.

Тенденции решения проблемы ЭМС:

Ранее:

  •  совершенствование отдельных схем и конструктивных решений;
  •  планирование распределения радиочастот.

Сейчас:

  •  системный характер;
  •  учет ЭМС на всех стадиях жизненного цикла: разработка – изготовление –эксплуатация.

Инженер должен знать:

  •  причины возникновения помех;
  •  свойства и характеристики различных элементов РЭС, влияющих на процессы создания помех и подверженности им;
  •  основные методы и средства анализа показателей ЭМС;
  •  принципы и основные направления обеспе5чения ЭМС;
  •  стандарты и нормативные документы в области ЭМС.

Виды радиопомех

Электромагнитной помехой называется нежелательное воздействие электромагнитной энергии, которое ухудшает (или может ухудшить) качество функционирования средств.

Помехи различны:

  •  по происхождению,
  •  по структуре,
  •  по спектральным и временным характеристикам.

Естественные помехи вызваны электромагнитными процессами, существующими в природе и не связанными непосредственно с деятельностью человек:

Причины появления:

  •  электрические процессы, происходящие в атмосфере;
  •  тепловые радиоизлучения земной поверхности, тропосферы и ионосферы;
  •  шумовые радиоизлучения внеземных (космических) источников.

Свойства: непрерывный или импульсный широкополосный процесс, который в пределах полосы пропускания приемника считают близким к нормальному белому шуму.

Искусственные помехи – вызваны деятельностью человека и обусловлены различными электромагнитными процессами в технике.

  •  преднамеренные – специально создают с целью нарушения нормального функционирования конкретных РЭС (создание и противодействие).
  •  Непреднамеренные помехи (НЭМП) – создаются источниками искусственного происхождения, которые не предназначены для нарушения функционирования РЭС.

Возникают при работе:

  •  Радиотехнического,
  •  электронного,
  •  электротехнического оборудования.

Разделяют

  •  вызванные излучениями РУ;
  •  индустриальные помехи.

Внутренние шумы

  •  шумы в проводящих материалах
  •  шумы в электровакуумных лампах
  •  шумы твердотельных приборов

Шумовая температура антенны

Внешние помехи и внутренние шумы энергетически эквивалентны поэтому их оценивают одним параметром – шумовая температура антенны – позволяет определить подаваемую к согласованному приемнику мощность приемной антенной шумовых помех приходящуюся на полосу частот:

Pша = k Tа B

Pша (Вт) - мощность приемной антенной шумовых помех

k = 1,38 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана;

Tа (К) - шумовая температура антенны

B (Гц) – полоса частот

Рисунок 1. 1 - внутренние шумы; 2 – шумы города; 3 – шумы в сельской местности; 4 - космические шумы; 5 – атмосферные шумы.

Пути воздействия непреднамеренных помех.

Источник помехи (ИП)- радиотехнические, электротехнические, электронные средства создающие в процессе работы электромагнитные помехи.

Рецепторы помех (РП) – устройства, подвергающиеся действию помех.

Влияние помех: - непосредственное; - косвенное

Непосредственное влияние

  1.  источник помех – передатчик, рецептор – приемник. Преобладает излучение и прием нежелательных колебаний антеннами устройств.
  2.  Электромагнитное поле помех создается токами, протекающими в различных элементах конструкций ИП. Помеха существует в окружающем пространстве в виде свободно распространяющихся или направляемых электромагнитных волн. Помехи действуют на рецептор за счет появления наведенной ЭДС в элементах электрических цепей РП.

Устранение НЭМП – значительное ослабление по пути распространения.

Случай 1: свободно распространяющиеся волны

Уровень помех зависит:

  •  от мощности ИП;
  •  расстояния до рецептора (r)
  •  длины волны помехи ();
  •  параметров среды;
  •  месторасположения
  •  ближняя зона r < /2;
  •  промежуточная зона /2 < r < r2max / ;
  •  дальняя зона r > r2max / (rmax – максимальный размер апертуры антенны).

Дальняя: энергия передается электромагнитными волнами, свободно распространяющимися в окружающем пространстве.

Свойства:

  •  поперечная структура электромагнитных полей;
  •  составляющие поля изменяются с расстоянием пропорционально 1/r
  •  постоянство углового распределения интенсивности электромагнитных полей при изменении расстояния;
  •  излучение и прием помех могут осуществляться как антеннами, так и корпусами, кабелями, элементами монтажа, цепями электропитания и управления.

Промежуточная: электромагнитные поля, излучаемые отдельными участками токовых областей ИП, имеют поперечную структуру и представляют собой распространяющиеся электромагнитные волны,. Результирующее поле в точке приема является суперпозицией этих волн. Фазовые соотношения определяются как угловыми координатами, так и расстоянием между ИП и РП.

Ближняя: плотность энергии электрического и магнитных полей не равны. Значения составляющих напряженностей изменяется с расстоянием пропорционально 1/r2 и 1/r3 .

Случай 2: направляемые электромагнитные волны

Существуют в кабелях, волноводах – линиях передачи.

Характерно: распространение без существенного ослабления.

Гальваническая связь – при наличии общих элементов в электрических цепях ИП и РП.

Обусловлена:

  •  токами проводимости;
  •  из-за неидеальности изоляционных материалов;
  •  наличие общих участков в цепях заземления.

Косвенное влияние – непосредственная передача электромагнитной энергии отсутствует.

Воздействие из-за:

  •  изменения параметров среды;
  •  изменение параметров элементов устройств;
  •  изменение режимов работы прибора.

Например: изменение параметров ионосферы; изменение режима энергопотребления.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58859. Створення коміксу засобами Paint 1.73 MB
  Уолт Дісней великий кінематографіст фундатор цілого художнього напряму в анімації Уолт Дісней народився не в Чікаго як було прийнято вважати довгі роки а в Іспанії у селищі Мохакар в Андалусії.
58860. Твоя країна – Україна. Символи держави 50.5 KB
  Ознайомити з найвідомішими містами найбільшими річками та озерами України. Розширити та уточнити знання учнів про державні символи України. Обладнання: Карта України костюми компютер виставка книг. Наш урок присвячений Україні її символам найвідомішим містам та найбільшим річкам України.
58861. Координатна пряма, цілі і раціональні числа 167.5 KB
  Мета уроку: узагальнити і систематизувати відомості учнів про види чисел; перевірити вміння визначати координати вказаних точок та будувати на координатній прямій точки за вказаними координатами; знаходити значення виразів що містять числа під знаком модуля...
58862. У країні міфів 115.5 KB
  Міфологія – це зібрання переказів про богів та героїв Грецький народ, поділений на багато племен, по- різному оповідав про свої божества. У кожному місті, селі чи общині були різні версії походження світу, народження богів.
58863. Краса мирного життя 676 KB
  Учитель: Доброго дня любі друзі та шановні гості Ми раді вітати вас на черговому засіданні лабораторії Творчість тема якого Краса мирного життя. Отже сьогодні ми з вами будемо говорити про найяскравіші моменти мирного життя.
58864. Творча лабораторія 167.5 KB
  Усі ми в дитинстві читали багато цікавих казок про добрих фей та могутніх чаклунів які творили незвичні чудеса але в житті як відомо ні фей ні чаклунів не існує.
58865. Вправи на закріплення вивчених таблиць множення і ділення. Розв’язування задачі на кратне порівняння двох часток за поданим планом 36.5 KB
  Виконуючи математичні завдання ви познайомитесь із рослинними символами України з яких ми сплетемо вінок. До кінця уроку ми виплетемо вінок який покладемо у наш класний куточок символів України.
58866. То був страшний навмисний голод 41 KB
  Розкрити перед учнями одну з найстрашніших сторінок українського народу великий голодомор 1933 року; вчити учнів самостійно висловлювати свої думки з приводу прочитаного; виховувати непримиренність до чужої волі над рідним народом.
58867. Їжа. Продукти харчування 154 KB
  How do you do, my dears? Are you in a good mood? Are you ready for the lesson? We have got an interesting and unusual lesson today. It will be a competition to see who is the wisest, the most attentive and the most active.